三电平NPC逆变器SVPWM调制与中点控制新策略

本文主要探讨了中点箝位式三电平逆变器（Three-level Neutral-point-clamped, NPC Inverter）的空间矢量调制（Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM）原理及其实现方法。这种逆变器在电力电子应用中具有重要意义，尤其是在需要高效率、高精度控制的场合，如可再生能源转换、电动机驱动和电力系统中的能量管理。 在传统的三电平逆变器中，当从一个扇区切换到另一个扇区时，输出电压矢量可能会出现突变，导致输出性能不稳定。为了解决这个问题，作者提出了一个创新的空间矢量调制算法。该算法的核心在于，首先采用正小矢量或负小矢量作为首发电压矢量，这样可以有效地避免输出电压的突然变化。通过三个明确的判断规则，可以精确地定位出目标电压矢量所处的扇区和子三角形区域。 在该算法中，作者详细描述了如何根据这些规则合成相应的输出电压矢量，并推导出了三角形顶点工作矢量的工作时间，确保了转换过程的平滑过渡。此外，文中还涉及到了中点电压控制方法，这种方法充分利用了逆变器的冗余电压矢量，实现了电容电压的均衡，从而提高了逆变器的性能和稳定性。 实验研究结果强有力地验证了这个空间矢量调制算法的有效性和正确性，表明它能够有效地提高中点箝位式三电平逆变器的控制精度和输出质量。这一研究成果对于提升电力电子设备的控制技术具有重要的理论价值和实际应用潜力，对设计和优化电力系统中的多级逆变器系统具有指导意义。